Her er verdens første kvantebatteri

Forskere fra University of Melbourne, RMIT University og den australske forskningsinstitution CSIRO har bygget det, de kalder verdens første prototype på et kvantebatteri, som både kan oplades og aflades. Det er et gennembrud, fordi teknologien længe har eksisteret som teori og tidlige forsøg – men uden at være tæt på noget, der minder om praktisk brug.

Det her er spændende, fordi det peger mod en mulig fremtid med ekstremt hurtig opladning. Men det er ikke et batterigennembrud, der sender bedre elbiler eller smartphones på markedet i morgen.

Det vilde er ikke kapaciteten – men måden det lader op på

Det særlige ved kvantebatteriet er ikke, hvor meget strøm det kan lagre. For det kan det faktisk næsten ikke. Det interessante er i stedet, hvordan det oplades.

Ifølge forskerne udnytter batteriet kvantefysiske effekter, så de enkelte enheder i batteriet ikke oplades hver for sig, men kollektivt. Det betyder i teorien, at opladningstiden falder, når flere enheder kobles sammen. Hvor klassiske batterier typisk bliver langsommere at lade op, jo større de bliver, gælder her det stik modsatte.

Det er netop derfor, forskningen vækker opsigt. Hvis princippet en dag kan skaleres, kan det i teorien åbne for batterier, der oplades hurtigere, efterhånden som de vokser i størrelse. Det er en tanke, der er næsten provokerende i en verden, hvor større batteripakker normalt betyder længere ventetid ved ladestanderen.

Oplades med laser

Selve prototypen er bygget som en flerlags organisk mikrostruktur, der kan fastholde lys. Batteriet oplades trådløst med laser, og forskerne har brugt avancerede målemetoder til at bekræfte, at opladningen faktisk følger den adfærd, de havde håbet på.

Det gør forsøget vigtigt i forskningsmæssig forstand. For her er der ikke bare tale om en model på papir eller en hypotese i et regnestykke. Der er bygget en fysisk enhed, som demonstrerer, at idéen kan fungere i praksis – i hvert fald i meget lille skala.

Der er bare ét problem: Det kan næsten ingenting endnu

Det er her, den kolde klud kommer ind. Batteriet kan foreløbig kun lagre en meget lille mængde energi, målt i få milliarder elektronvolt. Det er ikke bare langt fra at kunne drive en elbil. Det er heller ikke i nærheden af at kunne oplade en smartphone.

Samtidig holder det kun på den lille ladning i ganske få nanosekunder. Med andre ord: Teknologien er fascinerende, men på nuværende tidspunkt også ekstremt upraktisk.

Det er derfor vigtigt ikke at forveksle forskningsnyhed med produktnyhed. Kvantebatteriet er ikke en ny batteritype, der står klar til masseproduktion. Det er et tidligt bevis på, at et princip, som har lydt futuristisk i årevis, måske faktisk kan fungere i den virkelige verden.

Derfor er det alligevel interessant

Selv om prototypen er milevidt fra almindelig forbrugerelektronik, er perspektivet svært at ignorere. Hvis forskerne med tiden kan kombinere kvantebatteriers potentielt ekstreme opladningshastighed med klassiske batteriers evne til at lagre energi i længere tid, kan det i teorien blive en teknologi med enorm betydning. Ikke kun til telefoner og elbiler, men også til fremtidige kvantecomputere, hvor samspillet med kvanteeffekter kan vise sig særligt værdifuldt.

Forsker James Quach fra CSIRO siger da også, at ambitionen på langt sigt er en fremtid, hvor elbiler kan lades hurtigere op, end benzinbiler kan tankes, eller hvor enheder kan oplades trådløst over lange afstande. Det er store ord. Og lige nu er det stadig drømmen, der fylder mest.

Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Light: Science & Applications.

Her er verdens første kvantebatteri